CN109795334B - 一种内嵌式磁浮交通轨道系统、悬浮架系统、磁浮车辆及磁浮系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内嵌式磁浮交通轨道系统，包括槽型梁，所述槽型梁的左右两侧腹板的上部均设有用于将槽型梁上部开口围成半封闭结构的顶板，所述顶板上固设有用于与磁浮车辆悬浮架系统的U型电磁铁相配合的导磁轨和用于与磁浮车辆悬浮架系统的直线电机相配合的电机感应板，所述槽型梁的内部还设有用于给磁浮车辆供电的供电系统。本发明还提供一种用于上述轨道系统相配合的悬浮架系统、包括上述悬浮架系统的磁浮车辆和包括上述轨道系统及上述磁浮车辆的磁浮系统。本发明的磁浮系统具有成本低、安全隐患小、噪音小等优点。

Description

一种内嵌式磁浮交通轨道系统、悬浮架系统、磁浮车辆及磁浮 系统

技术领域

本发明属于磁浮交通领域，尤其涉及一种磁浮交通的轨道系统、悬浮架系统、磁浮车辆及磁浮系统。

背景技术

磁浮列车是一种采用无接触的悬浮、导向和驱动系统的交通模式。磁浮列车作为一种新型的地面交通工具已从实验阶段走向了商业运营，并且有速度快、爬坡能力强、能耗低、运行时噪音小、安全舒适、无排放、污染少等优点。它从根本上克服了传统列车轮轨黏着限制、机械噪音和磨损等问题，成了人们梦寐以求的陆上交通工具。

目前磁浮交通在市场上呈快速发展的趋势，市场上已经建成的日本爱知、北京S1、长沙磁浮快线等中低速磁浮项目运行良好，有很好的市场口碑。这类系统都是中低速磁浮系统，属于短定子磁浮系统。但是这类系统目前存在一些问题，如：1、现有中低速磁悬浮列车基本采用悬浮架外抱F轨形式，F轨下面需要轨枕和箱梁支撑，建造成本高；2、受流器接触箱梁外部受流，受流器长期裸露在外，存在安全隐患；3、噪声较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种成本低、安全隐患小、噪音小的内嵌式磁浮交通轨道系统、悬浮架系统、磁浮车辆及磁浮系统。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种内嵌式磁浮交通轨道系统，包括槽型梁，所述槽型梁的左右两侧腹板的上部均设有用于将槽型梁上部开口围成半封闭结构的顶板，所述顶板上固设有用于与磁浮车辆悬浮架系统的U型电磁铁相配合的导磁轨和用于与磁浮车辆悬浮架系统的直线电机相配合的电机感应板，所述槽型梁的内部还设有用于给磁浮车辆供电的供电系统。

上述轨道系统中，优选的，所述导磁轨为设于所述顶板下表面的U型导磁轨，所述U型导磁轨的U型开口朝下，所述电机感应板为设于所述顶板上表面的铝感应板。此种结构的设计，悬浮架系统呈环抱顶板的形式，整个磁浮系统的安全性能更高。

上述轨道系统中，优选的，所述U型导磁轨通过调节螺栓位置可调节的固设于所述顶板的下表面，所述铝感应板通过铝板安装轨固设于所述顶板的上表面。U型导磁轨通过调节螺栓固设于顶板上，U型导磁轨的位置可以微调，可根据工程实际需求调节U型导磁轨的位置。

上述轨道系统中，优选的，所述供电系统包括承轨台、供电轨与受流摩擦面，所述承轨台固设于所述槽型梁的底部，所述供电轨设于所述承轨台上，所述受流摩擦面设于供电轨上。承轨台一定的高度，可保证供电轨不被雨水浸泡侵蚀，且安全性能更高。

上述轨道系统中，优选的，所述顶板由槽型梁的左右两侧腹板向槽型梁内部延伸得到，所述槽型梁的强度需要得到保证，可采用填埋钢束等措施。槽型梁与顶板可在工厂一体成型制备，可保证槽型梁的精度。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种用于上述轨道系统相配合的悬浮架系统，包括用于环抱所述顶板的转向架，所述转向架沿槽型梁的竖向中轴线对称设置，对称设置的转向架通过用于保证磁浮车辆过曲线能力的抗扭转装置连接，所述转向架包括上纵梁、下纵梁与多个托臂，所述托臂通过上纵梁与下纵梁连接，所述上纵梁上设有用于与铝感应板相配合的直线电机，所述下纵梁上设有与U型导磁轨相配合的U型电磁铁，所述转向架上还设有用于与供电系统相配合以给磁浮车辆供电的受流系统。

上述悬浮架系统中，优选的，所述U型电磁铁上还设有一可钳夹抱死U型导磁轨、用于磁浮车辆制动的磁悬浮制动器。当磁浮车辆需要紧急制动时，磁悬浮制动器的制动钳可以钳夹抱死U型导磁轨，使磁浮车辆紧急停车。

上述悬浮架系统中，优选的，所述上纵梁上还设有一用于磁浮车辆停车时给磁浮车辆提供支撑的支撑轮。当磁浮车辆停止运行时，U型电磁铁与U型导磁轨之间没有吸力保证磁浮车辆呈悬浮状态，此时可由支撑轮给磁浮车辆提供支撑，将力传递至槽型梁。本发明中，铝板安装轨的上表面呈台阶状，具有一个高平面与一个低平面，高平面用于安装铝感应板，低平面用于停车时接触支撑轮。

上述悬浮架系统中，优选的，所述受流系统包括与供电系统相配合的受流器，更优选的，所述受流器通过一可伸缩组件与转向架连接，以满足磁浮车辆悬浮和停车时的上下位置变动。受流器通过受流摩擦面与供电轨完成磁浮车辆受流。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种磁浮车辆，包括车体以及上述悬浮架系统，所述车体与悬浮架系统通过多个空气弹簧连接。空气弹簧在磁浮车辆在运行过程中可起到减小振动和传递力的作用。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种磁浮系统，包括上述轨道系统及上述磁浮车辆，所述磁浮车辆的转向架环抱于所述顶板上将磁浮车辆与轨道系统连接。

本发明中，当U型电磁铁通电时，U型导磁轨的U型两侧与U型电磁铁的U型两侧产生相反的磁极，通过吸力将磁浮车辆吸起与U型导磁轨保持一定的距离，此时，磁浮车辆呈悬浮状态。当直线电机通电时，与铝感应板作用，可驱动磁浮车辆前进。磁浮车辆在运行过程。当磁浮车辆需要停车或紧急停电时，支撑轮可对磁浮车辆提供支撑，保证运营的安全稳定。本发明磁浮系统可广泛应用于中低速磁浮交通，具有广阔的市场前景。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明一改以往磁悬浮列车采用的悬浮架外抱F轨的运行方式，安全性能更高，将U型导磁轨装设于槽型梁上，可减小F轨的安装时需要的轨枕和箱梁支撑结构，轨道系统的结构自重更低，建造成本更低。

2、以往磁悬系统的供电系统位于梁的外侧，不仅受到外界恶劣环境的影响，使用寿命短，同时安全隐患高，社会人士可能会误磁误伤，本发明供电系统位于槽型梁内部，安全性能更高，使用寿命更长。

3、本发明的供电系统位于槽型梁内部，槽型梁的存在可减小磁浮车辆由于受流而产生的噪音，整个磁浮系统的噪音更小。

4、本发明的悬浮架系统位于槽型梁内部，槽型梁可起到隔离内部磁场的作用，减小磁场辐射，从而对周边环境的影响更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中磁浮系统的结构示意图。

图2为图1中A的局部放大图。

图例说明：

1、车体；2、空气弹簧；3、抗扭转装置；4、托臂；5、直线电机；6、铝感应板；7、U型导磁轨；8、下纵梁；9、U型电磁铁；10、磁悬浮制动器；11、调节螺栓；12、铝板安装轨；13、支撑轮；14、安装螺栓；15、上纵梁；16、槽型梁；1601、腹板；1602、顶板；17、受流器；18、受流摩擦面；19、供电轨；20、承轨台；21、转向架。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例：

本实施例的内嵌式磁浮交通轨道系统，包括槽型梁16，槽型梁16的左右两侧腹板1601的上部均设有用于将槽型梁16上部开口围成半封闭结构的顶板1602，顶板1602上固设有用于与磁浮车辆悬浮架系统的U型电磁铁9相配合的导磁轨和用于与磁浮车辆悬浮架系统的直线电机5相配合的电机感应板，槽型梁16的内部还设有用于给磁浮车辆供电的供电系统。

具体的，如图1和图2所示，本实施例中，导磁轨为设于顶板1602下表面的U型导磁轨7，U型导磁轨7通过调节螺栓11位置可调节的固设于顶板1602的下表面，U型导磁轨7的U型开口朝下，电机感应板为设于顶板1602上表面的铝感应板6，铝感应板6通过铝板安装轨12(铝板安装轨12通过安装螺栓14装设于顶板1602上)固设于顶板1602的上表面。

本实施例中，供电系统包括承轨台20、供电轨19与受流摩擦面18，承轨台20固设于槽型梁16的底部，供电轨19设于承轨台20上，受流摩擦面18设于供电轨19上。承轨台20应该具有一定的高度，以保证供电轨19不被雨水浸泡侵蚀，且安全性能更高。

本实施例中，顶板1602由槽型梁16的左右两侧腹板1601向槽型梁16内部延伸得到，由工厂一体成型制备而成，精度更高。

本实施例还提供一种用于与上述轨道系统相配合的悬浮架系统，包括用于环抱顶板1602的转向架21，转向架21沿槽型梁16的竖向中轴线对称设置，对称设置的转向架21通过用于保证磁浮车辆过曲线能力的抗扭转装置3连接，转向架21包括上纵梁15、下纵梁8与多个托臂4(本实施例中为4个)，托臂4通过上纵梁15与下纵梁8连接，上纵梁15上设有用于与铝感应板6相配合的直线电机5，下纵梁8上设有与U型导磁轨7相配合的U型电磁铁9，转向架21上还设有用于与供电系统相配合以给磁浮车辆供电的受流系统。

本实施例中，U型电磁铁9上还设有一可钳夹抱死U型导磁轨7、用于磁浮车辆制动的磁悬浮制动器10。

本实施例中，上纵梁15上还设有一用于磁浮车辆停车时给磁浮车辆提供支撑的支撑轮13。当磁浮车辆停止运行时，U型电磁铁9与U型导磁轨7之间没有吸力保证磁浮车辆呈悬浮状态，此时可由支撑轮13给磁浮车辆提供支撑，将力传递至槽型梁16。本实施例中，铝板安装轨12的上表面呈台阶状，具有一个高平面与一个低平面，高平面用于安装铝感应板6，低平面用于停车时接触支撑轮13。

本实施例中，受流系统包括与供电系统相配合的受流器17，受流器17通过一可伸缩组件与转向架21连接，以满足磁浮车辆悬浮和停车时的上下位置变动。

本实施例中，U型电磁铁9上还可设有一用于检测U型电磁铁9与U型导磁轨7之间的距离的气隙传感器。气隙传感器可实时检测悬浮间隙，以便磁浮列车控制系统实时调节U型电磁铁9的通电电流，保持磁浮车辆悬浮稳定。

本实施例还提供一种磁浮车辆，包括车体1以及上述悬浮架系统，车体1与悬浮架系统通过多个(如4个)空气弹簧2连接。

本实施例还提供一种磁浮系统，包括上述轨道系统及上述磁浮车辆，磁浮车辆的转向架21环抱于顶板1602上将磁浮车辆与轨道系统连接。

本实施例中，当U型电磁铁9通电时，U型导磁轨7的U型两侧与U型电磁铁9的U型两侧产生相反的磁极，通过吸力将磁浮车辆吸起与U型导磁轨7保持一定的距离，此时，磁浮车辆呈悬浮状态。当直线电机5通电时，与铝感应板6作用，可驱动磁浮车辆前进。

本实施例中，供电系统的位置还可设于槽型梁16的腹板1601上，只需对受流器17的位置进行相应改变即可。本实施例中，槽型梁16的底部可以开口以便于雨水的排出。

本实施例的磁浮系统具有造价低、安全性能高、噪音污染小与磁场辐射小等优点。

Claims (8)

1.一种用于与轨道系统相配合的悬浮架系统，所述轨道系统包括槽型梁（16），所述槽型梁（16）的左右两侧腹板（1601）的上部均设有用于将槽型梁（16）上部开口围成半封闭结构的顶板（1602），所述顶板（1602）上固设有用于与磁浮车辆悬浮架系统的U型电磁铁（9）相配合的导磁轨和用于与磁浮车辆悬浮架系统的直线电机（5）相配合的电机感应板，所述槽型梁（16）的内部还设有用于给磁浮车辆供电的供电系统；所述导磁轨为设于所述顶板（1602）下表面的U型导磁轨（7），所述U型导磁轨（7）的U型开口朝下，所述电机感应板为设于所述顶板（1602）上表面的铝感应板（6）；

其特征在于，所述悬浮架系统包括用于环抱所述顶板（1602）的转向架（21），所述转向架（21）沿槽型梁（16）的竖向中轴线对称设置，对称设置的转向架（21）通过用于保证磁浮车辆过曲线能力的抗扭转装置（3）连接，所述转向架（21）包括上纵梁（15）、下纵梁（8）与多个托臂（4），所述托臂（4）通过上纵梁（15）与下纵梁（8）连接，所述上纵梁（15）上设有用于与铝感应板（6）相配合的直线电机（5），所述下纵梁（8）上设有与U型导磁轨（7）相配合的U型电磁铁（9），所述转向架（21）上还设有用于与供电系统相配合以给磁浮车辆供电的受流系统。

2.根据权利要求1所述的悬浮架系统，其特征在于，所述U型导磁轨（7）通过调节螺栓（11）位置可调节的固设于所述顶板（1602）的下表面， 所述铝感应板（6）通过铝板安装轨（12）固设于所述顶板（1602）的上表面。

3.根据权利要求1所述的悬浮架系统，其特征在于，所述供电系统包括承轨台（20）、供电轨（19）与受流摩擦面（18），所述承轨台（20）固设于所述槽型梁（16）的底部，所述供电轨（19）设于所述承轨台（20）上，所述受流摩擦面（18）设于供电轨（19）上。

4.根据权利要求1所述的悬浮架系统，其特征在于，所述U型电磁铁（9）上还设有一可钳夹抱死U型导磁轨（7）、用于磁浮车辆制动的磁悬浮制动器（10）。

5.根据权利要求1所述的悬浮架系统，其特征在于，所述上纵梁（15）上还设有一用于磁浮车辆停车时给磁浮车辆提供支撑的支撑轮（13）。

6.根据权利要求1所述的悬浮架系统，其特征在于，所述受流系统包括与供电系统相配合的受流器（17），所述受流器（17）通过一可伸缩组件与转向架（21）连接。

7.一种磁浮车辆，其特征在于，包括车体（1）以及权利要求1-6中任一项所述的悬浮架系统，所述车体（1）与悬浮架系统通过多个空气弹簧（2）连接。

8.一种磁浮系统，其特征在于，包括权利要求7中所述的磁浮车辆，所述磁浮车辆的转向架（21）环抱于所述顶板（1602）上将磁浮车辆与轨道系统连接。

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